Балаковская АЭС электрооборудование - Токопроводы 6 и 24 кВ

Цели обучения

После изучения данного пособия обучаемые смогут: назвать конструкции и тип токопроводов применяемых в электрических схемах Балаковской АЭС;
объяснить назначение различных типов токопроводов в электрических схемах Балаковской АЭС;
объяснить конструктивные особенности различных типов токопроводов в электрических схемах Балаковской АЭС;
объяснить особенности эксплуатации различных типов токопроводов в электрических схемах Балаковской АЭС.

Объяснить назначение, конструкцию, типы и особенности при эксплуатации различных типов токопроводов в электрических схемах Балаковской АЭС.

Общие положения по применению токопроводов в схемах энергоблоков АЭС

Основное электрическое оборудование электростанций генераторы, трансформаторы, распределительные устройства и аппараты в этих цепях (выключатели) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрооборудования АЭС. В последние годы широкое применение в электроустановках 0,4кВ-35кВ электрических станций получили комплектные токопроводы. По сравнению с другими типами токопроводов (например, кабельными) комплектные токопроводы обладают большей надежностью, что очень важно для АЭС, перегрузочной способностью и в ряде случаев позволяют упростить и удешевить схему электроснабжения.

Токопроводы применяемые в схемах энергоблоков АЭС

6.1.01. расположение комплектных токопроводов на энергоблоке:
Участок А-Б - токопровод ТЭКНП-24
Участок В-Г - токопровод ТЭКНП-24
Участок Д-Е - токопровод ТЗМЭП-10

На энергоблоках Балаковской АЭС в цепи генераторного напряжения, отпайки к рабочим трансформаторам собственных нужд (ТСН) и для соединения ТСН с ячейками комплектных распределительных устройств применяются комплектные пофазно-экранированные токопроводы типа ТЭКНП-24 и ТЗМЭП-10 в соответствии с прилагаемой схемой (рис. 6.1.01.).
Токопровод Т3МЭП-10 также применяется для соединения РТСН с резервными секциями 6кВ блоков.

Токопроводы 24кВ, назначение и конструкция, особенности эксплуатации

Токопровод типа ТЭКНП-24 предназначен для электрического соединения генераторов с блочными трансформаторами и с трансформаторами собственных нужд, выполнен в виде однофазных монтажных секций, состоящих из цилиндрической алюминиевой токоведущей шины, заключенной в цилиндрическую алюминиевую оболочку и установленной в ней на опорных изоляторах, закрепленных на опорных элементах оболочки 9 рис. 6.1.02.).
Условное обозначение токопровода расшифровывается следующим образом:
Т - токопровод;
Э - экранированный;
К - комплектный;
Н - с непрерывными экранами;
П - способ охлаждения принудительный.
Далее после буквенного обозначения через черточки последовательно указывается:
номинальное напряжение в кВ; номинальный ток в А;
ток электродинамической стойкости в кА; климатическое исполнение и категория размещения.

6.6.02. Секция и разрез токопровода ТЭКНП
1 - Станина
2 - Опорный изолятор ОФР-24-750Кр
3 - Токоведущая шина
4 - Оболочка

На Балаковской АЭС применяются токопроводы ТЭКНП-24-30000-560-У1 со следующими техническими данными:

Технические данные токопроводов ТЭКНП-24-30000-560-У1

Токопроводы конструктивно выполнены в виде однофазных монтажных секций, максимальная длина цельно сварных секций 8 метров.
Опорные изоляторы токоведущей шины устанавливаются (вворачиваются) в опорные элементы через специальные люки кожуха (оболочки). Люки уплотняются пластмассовыми крышками, при этом зазор между крышкой люка и патрубком оболочки уплотняется резиновой прокладкой (рис. 6.1.03.).
Линейные температурные расширения оболочек и токоведущих шин токопровода компенсируются специальными компенсаторами, устанавливаемыми, как правило, на стыке секций. Компенсационные узлы, предусматривают компенсацию и вертикальных смещений, вызванных неравномерностью осадки фундаментов несущих конструкций или в местах проходов токопроводов через стены и в узлах подключения к генератору и трансформатору.
Токопроводы устанавливаются на опорных балках, поставляемых комплектно с токопроводами либо крепятся к строительным металлоконструкциям при помощи швеллеров.

а) скользящее крепление лапы
б) анкерное крепление лапы
Для предотвращения образования замкнутых электрических контуров и протекания больших токов по ним лапы токопровода изолируются от опорных балок, швеллеров при помощи изоляционных втулок и прокладок и позволяет выполнить скользящее или анкерное крепление лапы (рис. 6.1.04.).
Конструкция узла изоляции обеспечивает возможность измерения его электрического сопротивления без разборки (рис. 6.1.05.).
В местах прохода токопровода через стеновые панели оболочки оборачиваются изоляционным материалом.
Соединение токоведущих шин выполняется на сварке, болтовые соединения предусмотрены только в местах присоединения к генератору и трансформаторам.
В местах присоединения токопроводов к генератору и силовым трансформаторам к токоведущим шинам токопроводов привариваются контактные пластины, выполненные из алюминиевых листов, плакированные медью. Для присоединений применяются съемные медные компенсаторы.

6.1.03. Установка опорного изолятора в токопроводе

1. - Токоведущая шина
2. - Оболочка
3. - Изолятор
4. - Пластмассовая крышка
5. - Прокладка резиновая
6. - Шинодержатель

6.1.04. Установка токопровода, узел установки лапы

1. - Швеллер
2. - Втулка изоляционная
3. - Прокладка изоляционная
4. - Пластина
5. - Шайба.
6. - Прокладка изоляционная

7,8 - Колодка изоляционная
9 - Крепежные детали
6.1.05. Схема измерения электрического сопротивления изоляционных прокладок

1. - Прокладка изоляционная
2. - Прокладка металлическая
3. - Лапа оболочки
4. - Болтовое соединение
5. - Металлоконструкция
6. - Мегомметр на 500В

Присоединение токоведущих шин к выводам генераторов и трансформаторов через съемные гибкие компенсаторы исключает передачу на фарфоровые изоляторы выводов вибраций и механических усилий.
В местах подключения токопровода к выводам генератора установлены проходные изоляторы, отделяющие внутренние полости токопровода от выводов генератора и замкнутый контур охлаждения токопроводов от узлов подключения к генератору (рис. 6.1.06.). Верхнюю часть проходного изолятора можно наблюдать через смотровые окна на выводах генератора.

6.1.06. Установка проходного изолятора 1 - Токоведущая шина 2 - Оболочка
3 - Фланец 4 - Проходной изолятор
5 - Скоба 6 - Прокладка
7 - Асбестовый шнур

Узел подключения токопроводов к линейным выводам генератора выполнен в виде прямоугольного шкафа с между фазными перегородками. Дно шкафа используется в качестве токоведущей перемычки, для чего к нему привариваются оболочки примыкающих секций токопровода.
Между плитой генератора и шкафом устанавливается козырек, прикрепленный к плите. В козырьке имеются штуцеры для подключения газоанализаторов и подачи инертного газа (азота), а также отверстия для выхода водорода.
Конструкция шкафа обеспечивает при необходимости демонтаж выводов генератора.
Контактные болтовые соединения в узлах подключения токопроводов к выводам генератора доступны для осмотра в процессе эксплуатации.
Для компенсации внешнего магнитного поля (создания симметричной системы токов в оболочках) в начале и в конце цельносварных участков между оболочками смежных фаз токопровода привариваются алюминиевые токоведущие перемычки, сечение которых примерно равно сечению оболочки.
Для охлаждения внутренних полостей и оболочек главной токоведущей цепи выдачи мощности генератора (участок А-Б) токопровода ТЭКНП-24 применяется принудительная замкнутая система циркуляции воздуха, состоящая из трех воздухоохладителей, двух вентиляторов с электродвигателями оперативное наименование которых QD01,02 (один в резерве), воздуховодов и системы клапанов, установленных в машинном зале 5,6, ось 5, ряд А-Б (рис. 6.1.07.).
Корпуса центробежных вентиляторов, венткоробов изготовлены из алюминиевых сплавов.

6.1.07. Технологическая схема обдува токопроводов 24кВ

Места примыкания венткоробов к оболочкам токопроводов выполняются с использованием изоляционных прокладок. Конструкция вентиляционных коробов и конструкция примыкания их к токопроводу исключают передачу вибраций от вентиляторов к токопроводу.
Система охлаждения токопроводов ТЭКНП-24 является одновременно и системой охлаждения для генераторного выключателя КАГ-24.
Рабочий вентилятор QD01,(02) обдува токопроводов и КАГ-24 включается автоматически при включении выключателя КАГ-24, гермоклапаны, установленные, на напорном воздуховоде открываются автоматически от схемы управления вентустановки после разворота двигателя. На напорных воздуховодах блока №4 установлены поворотные шибера, которые должны быть закрыты при запуске QD01,(02).
Вентустановка QD03(04) служит для обдува узла присоединения токопроводов ТЭКНП-24 к линейным выводам генератора. Эти вентиляторы должны работать постоянно, независимо оттока нагрузки, для предотвращения скапливания водорода при его утечке через уплотнения выводов генератора.
Охлаждающий воздух подается вентиляторами в крайние фазы токопровода, замыкаясь по токоведущей перемычке оболочек (на площадке трансформаторов блока) и возвращается по средней фазе.

На воздухопроводах, подводящих воздух к крайним фазам токопровода, установлены дополнительные поворотные клапаны, управляемые в ручную, для выравнивания расхода воздуха по фазам, а перед вентиляторами установлены два воздухоохладителя, третий воздухоохладитель установлен перед средним полюсом КАГ-24 со стороны трансформатора.
Холодная вода на воздухоохладители подается от системы циркуляционной воды турбинного цеха.
В охладитель, установленный на средней фазе (В), предусмотрена подача сетевой (горячей) воды, необходимой для сушки токопроводов перед включением блока, когда в условиях низких температур наружного воздуха возможна конденсация влаги и снижение изоляции токопроводов. Температура этой воды должна быть не ниже +15°С. На рабочем месте ВИУТ БЩУ контроль за температурой воды осуществляется по фрагментам на мониторах. Давление воды должно быть не более 3 кгс/см².
На отметке 12,0 ЭЭТУ ряд В-Г ось 9-10 на блоках 2,3 смонтированы воздушные перемычки между оболочками фаз токопровода, на которой установлены поворотные клапаны, которые должны быть закрыты при положительных температурах наружного воздуха и открыты при отрицательных температурах наружного воздуха.
При нормальной работе температура оболочек токопроводов ТЭКНП-24 с принудительным воздушным охлаждением при номинальном токе не должна превышать 90°С, температура воздуха при его скорости не менее 6 м/сек. в среднем полюсе должна быть не более +50°С, а температура воздуха при его скорости не менее 4 м/сек. в крайних фазах не более +40°С. Контроль за температурой оболочек токопровода и циркулирующего в них охлаждающего воздуха осуществляется с помощью спиртовых термометров. Для более достоверных показаний рекомендуется использовать термодатчики и переносные тепловизоры.
Конструкция токопроводов ТЭКНП-24 предусматривает встроенные в них заземляющие ножи для заземления генератора и трансформатора при выводе их в ремонт, расположенные на отм.8,4метра ЭЭТУ для трансформатора и 10,5метра ТО для генератора.
В токопровод ТЭКНП-24 вмонтированы:
трансформаторы напряжения типа 3НОМ;
трансформаторы тока типа ТШВ-30; разрядники типа РВ-25.
Трансформаторы напряжения расположены на отметке 10,5 метра в осях 9-10 ряда А-Б турбинного отделения.
Трансформаторы тока расположены на отметке 6,8 метра в осях 9-10 ряда А-Б турбинного отделения.
Разрядники расположены на площадке трансформаторов собственных нужд рядом с узлом подключения токопроводов к ТСН (рис. 6.1.08.).

6.1.08. Узел подключения разрядников
1 - Токоведущая шина
2 - Оболочка
3 - Разрядник
4 - Кожух разрядника
5 - Счетчик срабатывания.
6 - Изоляционные втулки узла крепления разрядника
7-Дренажное отверстие

Заземление токопровода выполнено в одной точке на токоведущей перемычке вблизи выводов генератора, присоединением последней к контуру заземления АЭС.
В процессе эксплуатации оборудования необходим периодический осмотр токопроводов в соответствии с утвержденными графиками. При осмотрах необходимо контролировать:
нагрев оболочек токопроводов;
отсутствие местных нагревов в узлах изоляции оболочек и в местах стыковок;
исправность системы воздушного охлаждения, положение шиберов и задвижек;
отсутствие потрескиваний (характерных при повреждении изоляторов); исправность системы подачи воды на теплообменники.
Допускается, при необходимости, проверка целостности изоляции оболочек токопровода, находящегося под напряжением, мегомметром как указано выше. Сопротивление одного узла изоляции, замеренное мегомметром на 500В, должно быть не менее 10 кОм.

6.1.09. Географическое расположение токопровода 24кВ на блоке Балаковской АЭС
Трансформаторы возбуждения ОСЗП-133Х1

У777Л
Ось главных выводов генератора ТГВ-1000-4УЗ
Места запитки электродвигателей вентиляторов, системы охлаждения токопроводов ТЭКНП-24